Les matériaux de fixation des composants peuvent être divisés en deux catégories, comme indiqué dans le tableau.
Le brasage, autrefois à base de plomb mais aujourd'hui principalement sans plomb, présente le double avantage d'être économique et largement répandu. De plus, le processus de refusion facilite l'alignement des composants en les réorientant afin de minimiser l'énergie de surface de la goutte de brasure. Cet auto-alignement réduit considérablement les exigences de résolution du processus de placement, permettant ainsi un placement plus rapide des composants.
Cependant, le brasage présente un inconvénient majeur. Le processus de refusion nécessite généralement des températures élevées, de l'ordre de 250 °C, pour les brasures SAC (étain/argent/cuivre) couramment utilisées, ainsi que des montées en température assez longues. Par conséquent, il n'est pas adapté aux substrats thermofragiles tels que le PET et est incompatible avec la fabrication en continu à grande vitesse (rouleau à rouleau) et l'électronique additive 3D. Il convient de noter que des brasures à très basse température ont été récemment développées pour améliorer la compatibilité avec les substrats polymères, mais elles ne sont pas encore largement répandues.
Le procédé de refusion à haute température, long et fastidieux, ouvre la voie aux adhésifs conducteurs électriques (ACE), analysés en détail dans le nouveau rapport d'IDTechEx intitulé « Adhésifs conducteurs électriques 2022-2032 : Technologies, marchés et prévisions ». Contrairement à la soudure, qui est un alliage métallique, les ACE sont composés d'une poudre métallique incorporée dans une résine polymère.
Bien que plus coûteuses et dépourvues de l'avantage de l'auto-alignement, les ECA permettent de coller les composants directement sur le substrat et ne nécessitent ni températures de refusion élevées ni longues montées en température. Par conséquent, il est peu probable qu'elles remplacent le brasage sur les circuits imprimés classiques, mais leur part de marché devrait augmenter avec la transition vers l'électronique intégrée et flexible.
De plus, les adhésifs conducteurs anisotropes (ACA) présentent une conductivité inférieure à celle des adhésifs conducteurs isotropes (ACI), plus courants. Actuellement, les ACA (fournis sous forme de films ou de pâtes) nécessitent l'application de températures et de pressions élevées lors du placement des composants, ce qui augmente les coûts de fabrication et le risque d'endommagement. Cependant, la technologie émergente des « adhésifs conducteurs à champ aligné » élimine cette limitation, car la conductivité anisotrope est induite avant le collage.
Applications émergentes des ECA
Les ECA sont bien adaptées aux applications qui nécessitent le montage de composants électroniques sur autre chose qu'un substrat FR4 conventionnel, en particulier lorsque le matériau du substrat est thermiquement fragile.
Une application émergente très prometteuse des adhésifs conducteurs électroactifs (ECA) est l'électronique intégrée au moule (IME), utilisée pour fabriquer des surfaces décoratives intégrant des capteurs tactiles capacitifs et un éclairage. Les intérieurs automobiles constituent le principal cas d'utilisation, et le marché total de l'IME devrait atteindre environ 1,5 milliard de dollars d'ici 2032. Les composants IME sont fabriqués par sérigraphie d'encre conductrice sur un substrat plat (généralement du polycarbonate), après quoi les composants électroniques sont montés. Les ECA sont utilisés car le polycarbonate ne résisterait pas aux températures élevées de refusion du brasage.
Une autre application prometteuse des adhésifs conducteurs électroniques (ECA) est l'électronique hybride flexible (FHE), une approche émergente qui combine les avantages de l'électronique conventionnelle et de l'électronique imprimée. Cela nécessite le montage de composants sur des substrats flexibles comportant des pistes conductrices imprimées, et l'utilisation d'ECA (ou, alternativement, le brasage à très basse température) est indispensable pour éviter d'endommager les substrats PET économiques.
Les adhésifs conducteurs élastiques (ECA) trouvent une application très spécifique dans le domaine de l'électronique extensible, indispensable aux textiles électroniques et à certains patchs cutanés électroniques. Ceci requiert des solutions pour la fixation de composants légèrement extensibles. Les propriétés mécaniques des ECA étant fortement liées à celles de la résine polymère, une légère élasticité peut être introduite grâce à l'utilisation d'un matériau élastomère
